基础梳理篇之化学反应与能量

基础梳理之化学反应与能量一、放热反应、吸热反应的判断及应用1、反应放热或吸热，与反应开始时是否加热没有必然的联系，需要加热的反应不一定是吸热反应，不需要加热的反应也不一定是放热反应。不能得出吸热反应需要加热，放热反应不必加热就能进行的结论。事实上，有些放热反应需要加热才能开始反应，如燃料的燃烧；有的吸热反应不需要加热就可以进行，如Ba(OH)2·８H2O与NH4Cl的反应。2、浓硫酸、NaOH固体溶于水放热；NH4NO3溶于水吸热。因不是化学反应，其放出或吸收的热量不是反应热。3、通过反应放热或吸热，可比较反应物和生成物的相对稳定性。（能量最低原理，能量越低越稳定）二、反应热焓变1、描述概念时，无论是用汉字“反应热”、“焓变”表示或者用符号ΔH表示，其后面所跟数值须带“＋”、“－”符号。2、单位为kJ/mol。符号、数值和单位三者缺一不可，是个整体。3、所带的“＋”、“－”符号均具有数学意义，参与大小比较。4、从化学键的角度：旧键断裂所吸收的能量，与新键生成释放的能量不同造成的。5、从焓的角度：反应物具有的总焓和生成物具有的总焓不同造成的。注意：反应焓变等于反应热的前提条件是：(1)等压反应；(2)反应的能量变化只转化为热能，而没有转化为电能、光能等其他形式的能。三、反应热的测定（中和热的测定）(1)计算原理：Q=cm△t△H=Q÷nc为比热容，为定值，m为溶液的质量(2)仪器：量热计（如图）(3)实验注意事项：①组装量热器，保温隔热效果一定要好，烧杯间要填加隔热材料，提高保温隔热效果，以减少热量损失；②为了减少误差重复实验2～3次取平均值；③为了保证碱完全中和，常采用酸稍过量的方法；四、热化学方程式的书写规则1、书写热化学方程式时一定要注明物质的聚集状态，否则反应热无实际意义。2、热化学方程式中的ΔH值一定要与方程式中的计量系数成比例，且要注明正、负和单位。3、热化学方程式的计量系数只表示物质的量，可以为分数或小数，但表述时，考生们最好还是写最简整数，以免计算时造成不必要的麻烦。4、一般来说热化学方程式必须注明反应条件，如不注明反应的温度和压强，则应将温度和压强分别视为25℃和×105Pa注意：(1)热化学方程式不仅表明了化学反应中物质的变化关系，而且还表明了物质的化学计量数、状态与反应焓变之间的关系。(2)热化学方程式中各物质的系数只表示物质的量，因此各物质的系数可以是整数，也可以是分数。(3)在可逆反应中的反应热数值是按完全转化时能量变化，如3H2(g)+N2(g)NH3(g)ΔH=kJ/mol，是指生成2molNH3时放出kJ的热量,因反应不能进行完全,3molH2(g)和1molN2(g)混合反应实际放出的热量小于kJ｡五、热化学方程式的正误判断方法“四看”法判断热化学方程式正误：(1)看各物质的聚集状态是否正确；(2)看ΔH的“+”“-”是否正确；(3)看反应热的单位是否为kJ/mol；(4)看反应热数值与化学计量数是否相对应。六、利用盖斯定律进行ΔH计算时的注意事项(1)合理进行方程式的叠加热化学方程式的叠加类似于整式的运算，叠加时应遵循数学的运算规则，当需要将某一热化学方程式乘以某一化学计量数时，各物质前的化学计量数和ΔH需同时乘以该化学计量数。(2)“ΔH”在进行加、减、乘等运算时，一定要注意其符号的改变，即ΔH的运算包括数值和符号的双重运算。七、燃烧热、中和热、反应热三者之间的关系1、弄清燃烧热的含义：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫该物质的燃烧热，例如：C(s)＋O2(g)=CO2(g)；ΔH＝－kJ/mol，碳的燃烧热是kJ/mol。2、弄清中和热的含义：中和热是在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1mol水时放出的热量，中和热为kJ/mol，反应热为ΔH＝－kJ/mol。3、反应热随反应物的物质的量的变化而变化，一个“可逆的”化学反应，它的正反应和逆反应的焓变大小相等、符号相反。4、三者既有联系又有区别，燃烧热和中和热都是定值，反应热既有正值(正号不能省略)又有负值，符号表示吸热或放热，反应热随反应物的物质的量的变化而变化。注意：(1)判断表示燃烧热的热化学方程式的正误或进行燃烧热的计算要注意两点：一是1mol物质完全燃烧；二是生成稳定化合物，如C(s)→CO2(g)，H2(g)→H2O(l)，S(s)→SO2(g)等。(2)中和热是以生成1molH2O为基准，因为表示中和热的热化学方程式中，水的化学计量数为1，其酸、碱或盐的化学计量数可以为分数。注意：必须以生成1mol水为标准；中和反应对象为稀溶液；强酸与强碱中和时生成1molH2O均放热kJ，弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于kJ/mol。八、比较不同反应中焓变的大小1、在反应物的状态和系数相同时，要比较反应的产物，例如碳燃烧生成的是CO还是CO2；2、在反应物、产物相同，系数也相同时，要比较反应物或生成物的状态；3、在反应物、产物相同、状态也相同时，要比较反应物的物质的量大小；4、正确使用“﹢、﹣”号，要带符号比较，当反应为放热反应时，ΔH的为负值，放热越多，ΔH越小；5、对于可逆反应，如298K时，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)；ΔH=－kJ·mol－1，是指1molN2和3molH2完全反应生成2molNH3时放出kJ热量，1molN2和3molH2完全反应放出的热量小于kJ。九、反应焓变的计算方法1、根据热化学方程式计算：焓变与反应物的物质的量成正比。2、根据反应物和生成物的能量计算：ΔH=生成物的能量之和－反应物